Генератор случайных временных интервалов

(51) М. Кл, б 06 1/О аявкиприсоединением Государственный коми Совета Министров СС но долам изобретений и открытий. Батырев, В Маиля 1) Заявитель Московский институт электронной техник 54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ генератора;го преобраИзобретение относится к вычислительной технике и может быть применено для моделирования случайных процессов,Известны управляемые генераторы случайных интервалов, содержащие датчик случайных чисел, генератор регулярных импульсов, двоичный счетчик, схемы сравнения и устройство ввода заданной функции распределения. Наличие схем сравнения ограничивает быстродействие генераторов.Это результат того, что в схемах сравнения имеет место определенная временная задержка, поскольку сравнение происходит по разрядам в определенном порядке после соответствующего разрешающего сигнала по итогу сравнения предыдущего разряда.Цель изобретения - повышение быстродействия, Для этого разрядные выходы датчика равномерно распределенных случайных чисел через дешифратор, наборное поле и шифратор соединены с первыми входами первого блока элементов И соответственно, вторые входы которого соединены с выходом первого формирователя импульса, а выходы - с разрядными входами счетчика и с выходами второго блока элементов И, первые входы которого соединены с разрядными выходами блока адания начальных условий соответственно, а торые - с выходом второго формирователя м пульсов. На фиг. 1 приведена блок-схемана фиг. 2 - схема функциональнозователя.Блок-схема содержит датчик 1 равномернораспределенных случайных чисел, функциональный преобразователь 2, первый блок 3 элементов, первый формирователь 4 импульса, триггер 5, выходной формирователь 6 импульса, счетчик 7, второй блок 8 элементов, 10 блок 9 задания начальных условий, второйформирователь 10 импульса, генератор 11 импульсов, дешифратор 12, наборное поле 13 ишифратор 14.Выходы датчика 1 равномерных и-разряд ных двоичных случайных чисел подключенык входам функционального цифрового преобразователя 2, который состоит из двоично-десятичного дешифратора с п входами и 2" выходами, десятично-двоичного шифратора с 2 П 20 входами и т выходами диодной матрицы2")(2 с коммутационными точками. 2" шины диодной матрицы подсоединены к 2" выходам дешифратора, а 2 п шины - к 2 П входам шифратора. С помощью соответствующей комму тации диодной матрицы происходит преобразование случайных равномерно-распределенных а-разрядных чисел У; (поступающих на вход дешифратора) в т-разрядные случайные числа 2; (на выходе шифратора) в соответст вии с заданной функцией распределения,3Происходит это следующим образом.Любые 1; выходы дешифратора (числоопределяется по аппроксимированной ступенчатой функции распределения в -ой точкеразбиения) с помощью соответствующих коммутационных точек у диодов соединяют скоммутационной точкой -ой входной шинышифратора. Таким образом, получается, чтокаждую выходную шину дешифратора соединяют только с одной входной шиной шифратора, а к одной и той же входной шине шифратора подключают 1, выходных шин дешифратора, согласно ступенчатой кривой, аппроксимирующей заданную функцию,Выходы функционального преобразователясоединены с первыми входами элементов И 3одной группы, к вторым входам которых подключен выход первого формирователя импульса записи 4, вход которого соединен сединичным выходом счетного триггера 5 и спервым входом формирователя выходного импульса 6, выходы элементов И 3 первой группысоединены с т установочными входами двоичного счетчика 7, к которым подключены также выходы элементов И 8 другой группы, спервыми входами которых соединены выходыблока задания начального отрезка функциираспределения 9, а к вторым входам элементов И 8 подключен выход второго формирователя импульса записи 10, вход которого соединен с нулевым выходом счетного триггера 5,счетный вход которого подключен к второмувходу формирователя выходного импульса 6и к выходу двоичного счетчика 7, а счетныйвход последнего соединен с выходом генератора регулярных импульсов 11.Работа генератора случайных временныхинтервалов происходит следующим образом.Равномерно распределенные и-разрядныедвоичные числа У; с датчика 1 поступают нафункциональный цифровой преобразователь 2(представляющий собой шифратор), на выходе которого появляется т-разрядные двоичныечисла Л причем вероятность появления числа Л; равна (Л;) =и имеет место услоМвие нормировки=1, где 1; - число:1 2случайных двоичных чисел У;, которым поставлено в соответствие число ЛМ - число равноотстоящих интервалов времени Л 1, на которые разбита область возможных значений аргумента функции плотностираспределения (1);(2;) - значение ступенчатой функции, соответствующее значению функции плотностираспределения (1) в точках 1, 2 М.Через элементы И 3 числа Л; поступают надвоичный счетчик 7 и устанавливают его всостояние, соответствующее числу 2 П - , гдет - число разрядов двоичного счетчика 7 иудовлетворяет условию т)1 орМ, Сигнал переполнения двоичного счетчика 7 появится через время 1= Т (Т - период генератора ре 440662 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 б 0 65 4гулярных сигналов 11). Так как числа Л; слу. чайные, то время появления сигнала переполнения счетчика 7 будет величиной случайной, распределенной в соответствии с функцией плотности распределения 1(1) с точностью аппроксимации этой функции ступенчатой,Если начало области определения аргумента 1 функции (1) не равно нулю, в блокзадания начального отрезка 9 заносится число Лсоответствующее начальному временному отрезку 1 Число Хо через элементы И 8 своими т-разрядами заносится в счетчик 7. При переполнении последнего по сигналам от генератора 11 регулярных импульсов, сигнал переполнения, поступая на счетный вход триггера 5, устанавливает его в единичное состояние. При этом на выходе формирователя 4 появляется сигнал записи, что позволяет установить переполненный по начальному участку Ло счетчик 7 в состояние, соответствующее числу Л; от функционального цифрового преобразователя 2. После переполнения счетчика 7 по числу Л; на выходе формирователя 6 выходного сигнала появляется импульс, а триггер 5 по сигналу переполнения переходит в нулевое состояние. При этом на выходе формирователя 10 появляется импульс, разрешающий установить счетчик 7 в состояние для счета начального участка Л т, е, счетчик 7 поочередно переполняется то по начальному участку Ло, то по случайному числу Л;. Поскольку выходные импульсы у формирователя 6 появляются только при наличии сигнала переполнения по отсчету времени 1, и при наличии 1 на единичном выходе триггера 5, то к случайному времени 1; постоянно прибавляется значение начального участка 1 О. Предмет изобретенияГенератор случайных временных интервалов, содержащий датчик равномерно распределенных случайных чисел, дешифратор, наборное поле, шифратор, блок задания начальных условий, счетчик, счетный вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход - к первому входу выходного формирователя импульса и к счетному входу триггера, единичный выход которого соединен со вторым входом выходного формирователя импульса и со входом первого формирователя импульса, а нулевой - со входом второго формирователя импульса, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, разрядные выходы датчика равномерно распределенных случайных чисел через дешифратор, наборное поле и шифратор соединены с первыми входами первой группы элементов И соответственно, вторые входы которой соединены с выходом первого формирователя импульса, а выходы с разрядными входами счетчика и с выходами второй группы элементов И, первые входы которого соединены с разрядными выходами блока задания начальных условий соответственно, а вторые - с выходом второго формирователя импульсов, 44 О 662